Ensaios preliminares envolvendo a coprecipitação de cálcio do efluente com

Na Tabela 9 estão representados os valores referentes à concentração de cálcio presente no efluente filtrado em função do pH. Este foi considerado o branco para os ensaios.

De acordo com os dados da Tabela 9, observa-se que em pH = 5,0, região mais ácida, ocorre um ligeiro aumento da concentração de cálcio no sobrenadante. Em pH = 10,0 a concentração de cálcio diminui devido à precipitação e deposição do CaCO3, o que está de acordo com os dados obtidos por OLIVEIRA (2003).

A Tabela 10 representa as concentrações residuais de cálcio do efluente na presença de Fe2(SO4)3 0,0005 mol L-1, as respectivas porcentagens de coprecipitação de cálcio em relação ao branco e os valores de pH após o tempo de repouso. As porcentagens de coprecipitação foram calculadas através da Equação 12.

Onde, Cbranco é a concentração de Ca2+ na ausência de coagulante e Ccoagulante é a concentração de Ca2+ na presença do coagulante nos mesmos valores de pH.

Tabela 9.Concentração de cálcio no efluente filtrado em função do pH.

pH Concentração de Ca (mg L-1) 5,0 41,21 (± 1,47) 6,0 35,92 (± 0,69) 7,0 37,96 (± 0,55) 8,0 38,11 (± 0,59) 9,0 36,98 (± 0,17) 10,0 14,0 (± 0,40)

Observa-se na Tabela 10 que a porcentagem de coprecipitação de cálcio do efluente foi baixa, destacando-se apenas os valores em pH iguais a 5,0 e 9,0. Em pH igual a 10,0, observou-se que a concentração de cálcio no sobrenadante aumentou, isto se deveu ao fato de que o pH inicial da mistura sulfato férrico 0,0005 mol L-1 eefluente situou-se em torno de 2,5, que resultou em perda de carbonato como ácido carbônico, diminuindo a quantidade de carbonato de cálcio precipitado. Além da oclusão e da adsorção na superfície, uma das formas de remoção pode ocorrer através do mecanismo de formação de ponte entre os polímeros presentes que estão interagindo com o cálcio e a superfície do hidróxido formado.

O fato dos sobrenadantes dos ensaios apresentarem precipitados na superfície pode ser justificado devido à formação de compostos hidrofóbicos, que se originam da interação do coagulante com componentes do efluente, isto indica que ocorre remoção de compostos solúveis do efluente, além do cálcio.

Tabela 10. Concentrações de cálcio, porcentagens coprecipitadas na presença de Fe2(SO4)30,0005

mol L-1 e pH após o tempo de repouso.

pH Concentração de Ca2+ (mg L-1) % Coprecipitação pHmédio após ensaio

5,0 34,95 (± 0,07) 15,2 6,0 6,0 33,05 (± 0,72) 8,0 7,1 7,0 36,49 (± 0,18) 3,9 7,9 8,0 33,96 (± 0,07) 10,9 8,2 9,0 32,27 (± 0,25) 12,7 8,5 10,0 26,58 (± 2,26) 0,0 9,2

A Tabela 11 representa as concentrações residuais de cálcio do efluente na presença de Al2(SO4)3 0,0005 mol L-1, as respectivas porcentagens de coprecipitação de cálcio em relação ao branco e os valores de pH após o tempo de repouso.

De acordo com a Tabela 11, observa-se que a porcentagem de coprecipitação ainda foi menor do que na Tabela 10. Isto mostra que o Fe(OH)3 formado no processo é um coprecipitante de cálcio melhor do que o Al(OH)3.

Tabela 11. Concentrações de cálcio, porcentagens coprecipitadas na presença de Al2(SO4)3 0,0005 mol L-1

e pH após o tempo de repouso.

pH Concentração de Ca2+ (mg L-1) % Coprecipitação pHmédio após ensaio

5,0 37,38 (± 0,33) 9,3 5,7

6,0 36,78 (± 0,23) 0,0 7,1

7,0 36,61(± 0,07) 3,6 7,8

8,0 35,87 (± 1,04) 5,9 8,2

9,0 34,41 (± 0,27) 6,9 8,6

* O sobrenadante dos ensaios apresentaram pequenas quantidades de precipitados na superfície.

A Tabela 12 representa as concentrações residuais de cálcio do efluente na presença de Fe2(SO4)3 0,00025 mol L-1 e Ácido Húmico 0,0005 % m/v, as respectivas porcentagens de coprecipitação de cálcio em relação ao branco e os valores de pH após o tempo de repouso. Observa-se que as porcentagens de remoção foram baixas e que em pH igual a 10,0 a concentração de cálcio aumentou em relação ao branco, indicando que a presença do ácido húmico como auxiliar na coprecipitação interferiu na precipitação do CaCO3 que tem início neste valor de pH. Esta observação está de acordo com Zuddas et al. (2003), onde foi observado que a presença de ácido húmico na concentração de 5,0 x 10-5 % m/v diminuiu a taxa de crescimento de calcita, exibindo planos em que o crescimento do cristal tinha sido interrompido.

Tabela 12. Concentrações de cálcio, porcentagens coprecipitadas na presença de Fe2(SO4)3 0,00025

mol L-1 / Ácido Húmico 0,0005% e pH após o tempo de repouso.

pH Concentração de Ca2+ (mg L-1) % Coprecipitação pHmédio após ensaio

5,0 37,07 (± 0,82) 10,0 6,3 6,0 35,32 (± 0,48) 0,0 7,3 7,0 34,34 (± 0,58) 9,5 7,9 8,0 35,37 (± 0,49) 7,2 8,2 9,0 34,26 (± 0,01) 7,4 8,4 10,0 24,93 (± 2,36) 0,0 8,9

Ainda de acordo com a Tabela 12, o pH inicial da mistura de sulfato férrico 0,00025 mol L-1, ácido húmico 0,0005 % e efluente foi 5,3, logo, o aumento da concentração de cálcio no sobrenadante em pH igual a 10,0, ocorreu devido principalmente à presença de ácido húmico e não devido à perda de carbonato, que ocorre em valores de pH abaixo de 4,0.

Ensaios semelhantes foram realizados substituindo-se o sulfato férrico pelo sulfato de alumínio na mesma concentração, os resultados estão representados na Tabela 13.

Tabela 13. Concentrações de cálcio, porcentagens coprecipitadas na presença de Al2(SO4)3 0,00025

mol L-1 / Ácido Húmico 0,0005% e pH após o tempo de repouso.

pH Concentração de Ca2+ (mg L-1) % Coprecipitação pHmédio após ensaio

5,0 36,56 (± 0,16) 11,3 6,7

6,0 35,42 (± 0,24) 1,4 7,6

7,0 37,97 (± 0,90) 0,0 8,1

8,0 35,36 (± 0,58) 7,2 8,3

9,0 32,86 (± 1,39) 11,1 8,6

Destaca-se que os resultados não diferem muito dos apresentados na Tabela 12. Em todos os testes preliminares envolvendo a remoção de cálcio do efluente com Fe2(SO4)3, Al2(SO4)3 e ácido húmico, observou-se que em pH = 6,0 ocorreu nenhuma ou a menor remoção e que em pH = 5,0 e pH = 9,0 na maioria das vezes ocorreram tendências de remoção.

As concentrações dos hidróxidos na solução situaram-se entre 28 a 56 mg L-1 de Fe(OH)3 e 13,5 a 27 mg L-1 em Al(OH)3, desta forma tornou-se necessário aumentar estas concentrações para verificar o comportamento do sistema. Além do aumento das concentrações, a metodologia dos ensaios também foi mudada, pois os valores de pH das soluções de ferro e alumínio são baixos e poderiam provocar a perda de carbonato como ácido carbônico durante a mistura.

4.4 Ensaios envolvendo a remoção de cálcio do efluente com